ZJ19卷接机组新型电控系统上位机软件设计与实现道

ZJ19卷接机组新型电控系统上位机软件 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 与实现道 四川大学硕上学位论文,,,,卷接机组新型电控系统上位机软件设计与实现 化,过程机械专、，, 研究生冯远彬 指导教师冯立成 卷接机组是卷烟生产的关键设各，其自动化水平及其稳定性、可靠性、可维护性对卷烟企业的生产组织、卷烟产品的质量保障以及卷烟生产的成本控制有着重要影响。,,,,型卷接机组是我国卷烟企业目前装备的主力机型之一，,日其电控系统技术已经落后，严重制约,机组综合效益的发挥。因此，迫切需要对其进行升级改造。奉文分析了,,,,卷接机组电控系统存在的不足，并对国外先进卷接机组的电摔系统进行了介绍;对,,,,卷接机组的工艺 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 及其对控制系统的要求进行了分析。在此基础,介绍了新型屯控系统的技术 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 及特点。 基于新型电控系统的技术方案，本文重点论述了电控系统上位机软件的设计与实现。按照模块化设计理念完成了上位机软件的总体设计，分析了上位机软件设计中需要解决的关键问题，即上位机软件平台的确定、主,,,与上位机的可靠通信、数据库的设计与实现以及人机界面的设计与实现。埘各个关键问题进行了详细的讨论，提出了有效的解决方案并予以实现。 上位机软件以,,,,,,, ,,,,，,,,为平台，通过,,,,,,,,,,, ,,,,,, ,,,,,,,,, ;，，,(,开发实现。主,,,与上位机的通信采州西门子,,，卧议，通过,,,,,,, ,,软件包来实现。为了提高通信处理的效率并确保,,,,,,,软件包能在多任务卅:境,稳定工作，通信处理中采用,，多线程技术和命令队列策略。生产统计数据换班时自动保存。为,便于统计分析，每一班组只保存一条生产统计记录。采用,,,数据库访问技术实现,对本地,,,,,,数据库的高速访问。人机界面按软件的功能模块进行组织。为了提高软件的响应性，采用了当前界而更新策略。 四川大学硕士学位论文 本软件具有模块化程度高、数据采集与处理能力强、界面友好、人机交互方便等特点，能增强,,,,卷接机组的自我维护能力和故障自诊断能力，帮助操作人员对机组实施有效的运行监控。关键词:卷接机组 ,二位机,,,,,,,数据库人机界面 四川大学硕士学位论文 ,,,,,,,, ,,,,,, ,,, ，,,,,,,,,,,,,, ,, ,,,,,,,,,,,, ,, ,,, ,,,;,,,,,; ,,,,,,, ,,,,,, ,, ,,,,,,,,,,,,, ,,,,,, ,,, ,,,, ,,,,,,,,,, ,,,,,,,,,,, ,,,,,:,,,,,;,, ,,,;,,,,,, ,,;,,,,,, ,,,,,,,:,,,, ,,,,,,, ,,,,,,,,,,,(,,,, ,,;,,,, ,,,,,,,,, ,,,,,, ,,, ,,,, ,,,,,,,,,, ;,,,,,,,,,, ,, , ,,, ,？,,,,,,, ,,;,,,,,,,, ,,,,,;,,,,(,,, ,,,,,;,,,, ,,,,,,,,,,,, ,, ;,,,,,,,, ,,,,,,砸,,,(？,,,,,,,,,,,?,,,,, ,, ,,,,,;,, ,,, ;,,, ;,,,,,, ,,, ;,,,,,, ,,,,,,, ,, ,,, ,,,,,,,,,, ,,,,,,,, ,,,,,,,,,，,,,,,,,,,,,，,,,,,,,,,,,,,,, ,, ;,,,,,,,, ,,,,,, ,,, ,,,, ,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,(,, ,,,,,,,，,,,,, ,,,,, ;,,,,,,,, ,,,,,, ,,, ,,,, ,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,(,,,, ;,,,,,,,,,,, ,, ,,, ,, ,,, ,，,,, ,,,,,, ,？,,,,,, ,, ;,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,, ,,,,,。,,, ,,, ,,;,,,？,,, ,, ,,,;,,,,,; ;,,,,,, ,,,,,, ,, ,,,;,,,,,,,,,, ,,,, ,,,,,,, ,,,,,, ,,,,,,。,,,;, ,,, ,,,,,,;,,, ,,, ,,,, ,,,, ,, ,,,,;,,,,,,,,,,?, ;,,,,,,,,,,,, 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碳扒魇?,,,,年，,,,,,,发明了世界上首台卷烟机，卷烟生产从此进入机器生产时代〔,,(,,,,年，美国的,(,(,,,,,;,发明了连续卷制原理，并制造了,,,,,,,式卷烟机，卷烟生产从此进入大规模机械化生产时代【,,(之后，卷烟产销量迅速增加，卷烟逐渐成为烟草产业的主导产品。世界上首台滤嘴接装机出现于,,世纪,,年代，它是将双倍长滤嘴嵌在两支烟中间，用卷烟纸包卷起来，然后再分切，生产速度为,,,支份钟,,,( ,,世纪,,年代中期以前，卷烟生产采用落丝成型原理，卷烟机刀头部分为单刀单切，生产能力在,,,,支，分钟以下,,,，。烟支卷制工艺和滤嘴接装工艺是相对独立的(卷烟机上烟支重量控制基本上是手动控制:滤嘴接装机一般属于卡钳式，基本上没有烟支空头和稀释度检测装置及相应的不合格烟支剔除装 四川大学硕士学位论文置,,】。卷烟机和接装机控制系统基本上是采用继电器逻辑控制，检测元件主要采用行程开关等呻,。 ,,,,年，法国,,,,,,,,公司制造了世界上第一台吸丝成型卷烟机,,,。后来，英国,,,，,,公司取得,,,,,,,,公司的专利，并于,,,,年制成了,,,卷烟机，该机最初的卷制速度为,,,,支，分钟，改进后达到了,,,,支份钟【,朋。吸丝成型原理的应用，使得卷烟速度一下比原来提高了一倍多，卷烟机的发展也进入了一个全新的时代，并极大地推动了卷烟工业的发展。仅,,年光景，卷烟速度又提高一倍以上，达,,,,支，分钟左右。这期间。卷烟机上烟支重量控制系统得到了改进，一般采用气一液压放大装置和平均器控制:滤嘴接装机发展到单圈或多圈搓接式。有了烟支空头和稀释度检测装置以及相应的不合格烟支自动剔除装置;烟支卷制和滤嘴接装工艺逐渐联合，采用了卷接机组的生产方式晰(,,。机组电控系统方面，仍以继电器和分离元件为主组成逻辑电路板系统;随着集成电路的发展，以微处理器为核心的单片机控制系统逐渐得到应用。 为了进一步提高卷接机组的生产能力，满足市场增长需求，设计人员对卷接机组刀头等部分进行改进，将单刀改为双刀，采用双刀单切、双刀双切等形式，使卷接机组进入了高速时代，卷烟生产速度提高到,,,,,,,,,支份钟。这期间，卷接机组开始采用模块化设计与制造;基于同位素扫描的烟支重量控制技术逐渐得到应用;烟支空头和稀释度检测以及不合格烟支自动剔除技术进一步得到完善。机组电控系统方面，仍以分离元件构成的逻辑电路板或单片机控制系统为主;随着,,,在工业控制领域的应用与普及，机组逐渐采用,,,进行过程控制，系统的稳定性和可靠性得以大幅提高。 随着市场对卷烟产品质量要求的不断提高以及卷烟市场竞争的日趋激烈，卷烟企业对卷接机组的生产能力与可靠性等方面的要求迸一步提高。意大利,(,公司率先在其,,,,,型卷接杌组中采用双路结构(即双烟枪结构，可同时生产,根烟条)，使卷接机组进入了超高速时代，卷烟生产能力提高到,,,,,支,,钟以上网。在保持高速机组优点的前提下，超高速卷接机组普遍采用微波或红外线烟支重量控制系统代替原来的同位素扫描烟支重量控制系统。机组电控系统方面，成功采用了伺服控制、电子齿轮、现场总线等工业自动化与驱动领域的高新技术，简化了机组的机械结构，提高了机组的自动化水平。 , 四川大学硕士学位论文 现代卷接机组正向高产品质量、高速度、高自 动化、高可靠性、高可维护性与高互换性等方向迈进，以进一步提高卷烟的质量与效率，降低原辅料消耗。 高产品质量主要 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现在追求卷烟成品的质量稳定，关键在于拥有良好的烟支质量在线检测与控制系统，要求完善烟支重量与紧头控制、烟支空头检测与剔除以及烟支稀释度检测与剔除功能。 高速度意味着高生产能力，要求加强卷烟工艺与卷接机组结构及零部件设计改进研究。卷烟历史上的落丝成型原理向负压吸丝成条原理的转变以及双刀头结构和双路结构的成功开发都大大的促进了卷接机组生产能力的提高;国内许昌烟机公司在,,,,,型机组的设计中对卷烟机刀头和接装机进行改进设计，使该机组的生产速度由,,,,支，分钟提高到,,,,支，分钟。高速度需要机组的高自动化水平和高可靠性作为保障。 高自动化要求机组具有自动监测、自动显示与自动控制等功能，同时要方便与外界进行信息交换，能满足卷烟企业实施信息集成与综合自动化的需要，这就要求综合利用现代机械设计及制造、智能传感、测控、计算机以及工业通信等领域的先进技术来实现。 高可靠性是指追求机组的平均无故障时间或机组的有效作业率最大化，追求更高的设备和控制精度。对于高速及超高速卷接机组来说，若其可靠性得不到保障，故障频发，将会给卷烟企业带来巨大的损失(机组的可靠性取决于机组各零部件及单元的可靠性和机组的机电一体化集成的可靠性( 高可维护性是指追求机组的平均故障修复时间最小化，这就要求机组采用模块化设计技术，降低机组结构复杂性，要求机组具有故障自动检测与报警显示功能，使之排除故障快，维修时间短。 高互换性是指机组应采用模块化组件设计，尽量采用国际通用标准或 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 ，在硬件和软件层上尽量满足开放性原则，便于快速调整或更换组件，以适应不同规格产品生产的需要，也便于零部件的采购和更换( 回顾世界卷烟机的百年发展历程，可以清楚地看出卷烟机的发展与控制技术的发展密切相关，控制技术的每一次重大变革对卷烟机的发展都起到了极大的促进作用。可以说每一时期的卷烟机都打下了当时先进控制技术的烙印。当前国外最新的高速、超高速卷烟机更是将先进控制技术用到了极致。 , 四川丈学硕士学位论文,(,国内卷接机组的现状、面临的问题及解决方案 ,,,,年，美商老晋隆有限公司将两台,,,,,;,式卷烟机运入天津，从此揭开了我国卷烟生产的序幕，同时也开创了国内卷烟机的发展史嗍。在改革开放之前，通过自主开发、制造烟草机械，我国已经有能力生产主要的单机产品(包括卷烟机单机、包装机单机以及制丝线上的单机产品)，但是当时的机器设备耗能高、劳动强度大，车甸生产环境相当不好,,,(到上世纪,,年代初，国内的卷烟机技术水平与国外先进烟机技术水平相比，技术差距在,,年左右?,,( 改革开放后，在烟草专卖体制的支持下，我国通过“技贸结合”的方式，走引进先进技术，消化吸收为国产化产品的发展道路，从英国,,,，,,公司、德国,,,,，公司以及意大利,,等公司引进了系列同期国际先进的烟机设备。并开发出,,,,、,,,,、,,,,、,，,,和,,,,,,型国产卷接机组。引进的,,,,(,,,,、,,,,，,,,,,卷接机组，消化吸收后的国产刁,,、刁,,卷接机组已成为我国卷烟企业的主力机型【,”。 目前，国内卷烟企业的总体技术装备水平已经接近或达到国际,,世纪,,年代的水乎，以上海、昆明、玉溪卷烟厂为代表的部分企业主要技术装备已达到当代国际先进水平;国产烟机产品总体达到了国际,,世纪,,年代中期的水平，在制丝产品等方面已经达到了当代国际先进水平。但在卷接包装设备方面，还是有明显的差距,,,,(,,,。就卷接机组来 说，我国最新的,,,,,型卷接机组的生产能力为,,,,,支，分钟，,,,，,,的,,,,，,,,,型卷接机组为,,,,,支份钟，,,,,，的,,,,,,,(,型卷接机组为,,,,,支，分钟，,(,的,,,,,,,,,型卷接机组达到了,,,,,支，分钟。国产卷接机组在自动化水平和可靠性方面与国外先进机组相比还有一定差距，如国外先进机组的有效作业率一般在,,,,,,,，国产机组一般在,,,,,,,，低,个百分点【,,(,,】。 卷接机组是卷烟生产中的关键设备(其技术水平在很大程度上决定着卷烟企业的生产组织、生产规模、生产方式、能源和原材料消耗等，因而影响企业的产品质量、品种以及综合经济效益。卷接机组的技术进步对烟草工业的发展起着促进作用，它的技术水平是衡量烟草工业现代化程度的重要标志之一。虽说通过数十年的引进、研制开发和技术改造，国内卷烟企业的技术装备水平得到了很大的提升，极大地提高了国内卷烟企业的生产效益;同时国产烟机的设计制造水平也得到了很大的提高，大大缩小了与国外先进技术的差距，为国内 , 四川大学硕士学位论文卷烟企业的发展提供了技术装备支撑，但是在新的形势下，国内卷烟企业及烟机制造企业面临着新的问题。 我国烟草行业目前面临卷烟厂数量多、规模小、分布散、效益差等诸多问题，造成资源配置不合理。为了提高行业整体效益，增强企业竞争力，烟草行业正在进行产业结构和组织结构的大调整(其结果必然是市场由分割到统一、卷烟厂数量减少、规模扩大、效益提高、竞争力增强。伴随这一过程，烟草机械等资源会进行优化配置。未来的大烟革集团公司出于自身管理和市场竞争的需要，必将大大提高企业的生产自动化和信息化水平(近年来，许多卷烟厂开始了综合自动化与信息化建设，虽然在;,，,,(计算机集成制造系统)上投入很大，却未见明显效益，关键问题是卷烟生产现场层数据上不去，主要原因是机组的电控系统与外界信息交换不畅，这不但造成生产线数据提取和监控的困难，也影响设备的稳定性和可靠性,,,,(现代工业自动化和驱动技术的发展。尤其是控制技术、计算机技术和通信技术的迅猛发展，对卷接机组电控系统的技术进步产生了巨大的影响。国内卷烟企业目前装备的主力机型(,,,,,,,,、,,,,，,,,,,卷接机组以及消化吸收后的国产,,,,、,,,,卷接机组)都是于,,世纪,,年代初引进或改造的，其电控系统相对于现代自动化和驱动技术已显得落后，不能适应企业实施信息集成与综合自动化的需要，但是这些机型的生产能力或挖潜改造后的生产能力(目前已达,,,,—,,,,支，分钟)都还适应目前国内卷烟企业的生产规模(中国烟草机械集团公司指出:按照国内卷烟企业目前的产品加工需要，,,,,,,,,,,支，分种的卷接机组是比较适用的【,,??)，且这些机型在国内卷烟企业装备达数百套之多，也不可能在短时间内就全部淘汰。因此，采用先进技术对现有主力机型的电控系统进行升级改造是一个有效的解决方法。目前，中国烟草机械集团已将卷接机组升级改造与整机和零配件一起列为其未来发展的。三分天下战略”。,(, ,,,,，,,,,,及国产,,,,型卷接机组电控系统 ,,,,，, ,,,,卷接机组是英国,,,，,,公司的主要机型之一，生产速度为,,,,支，分钟(卷烟机部分采用西门子公司的,,—,,,, ,,,控制;接装机部分采用的是以微处理器为核心的单片机系统,,,,,为,,,,系列，该系列单片机已经逐步淘汰)，全部控制及检测功能(如逻辑控制、烟支质量检测系统、捕烟轮 ,？川大学硕,学位论空烟支到位控制、大流量控制及与卷烟机通信等) 均由电路板完成;重量控制功能由,,,,(,系统实现，与它的操作显示系统一样，都属于专用系统,,,,。卷烟机,,,与接装机控制系统，,,，,,,系统渊采用并口通信，接口关系复杂，传递信息内容有限。在硬件电路上，各控制信号约束关系复杂。一旦某部分出现故障就会影响整个系统工作。整个机组的电控系统未能形成有机的整体。系统外围接口器件数量、型号繁多，有些器件已经停产或性能落后，备件采购不便，给使用和维修带来了不少困难。传动方面采用交流变频调速电机作为主传动电机，机组有位胃和速度同步要求的部件通过齿轮或同步皮带传动来满足，机械传动链长，由于机械加工与装配精度、运行磨损等原因，导致机组累积误差增大，运行稳定性下降，同时配件消耗商(维修和维护工作量大。 ,,,,卷接机组是中国烟草总公司引进英国,,,，,,公司,:芦,,,,,,,,,型卷接机组技术，由许昌烟机公司制造的国产型卷接机组。,,,,卷接机组的电控系统是参考,,,,，,,,,,犁机组的电控系统进行设计的。机组过程控制方面仍采用,,,结合分离电路扳的单片机控制系统对整机进行控制，线路复杂，中转连线、接插件多，随着使用时间的增长，因接触不良引起的故障逐渐增多，并且查找困难。严重影响设备的运行和效益的发挥。烟支质量在线检测与控制方面，卷烟机上只有单片机组成的重量控制系统，精度和稳定性都较差，没有烟支紧头控制功能:接装机上稀释度采用正压检测，精度低且故障率高，维护量大。大多不能正常使用;空头检测也有同样的缺点，不能满足高质量烟支生产需要。机组传动方面也没有什么大的改变。电控系统各部分都是专用部件，通用性差、价格昂贵。电控系统各部分自成体系，信息交换不畅，几乎没有自适应能力和故障的智能诊断功能，严重制约机组的综合效益发挥。 烟草行业是一家自动化生产水平较高的行业，各种新技术，新产品的应用层出不穷。,,,,，,,,,,及刁,,型卷接机组电气控制系统的技术水平已经落后，随着卷烟厂信息集成及综合自动化的实施，对其更新改造已是必然趋势。,(,国外先进卷接机组电控系统 目前，国际上主要的卷接机组制造商有英国的,,,，,,公司、德国的,,,,，公司以及意大利的,,公司，三家公司产品占据了国际烟机市场,,,以上的份额，。,,。由于,(,公司的卷接机组控制系统采用其专用的,，,,, ，，控 , 四川大学硕士学位论文制系统，虽然技术领先，但缺乏开放性。本节主要对,,,矾,公司和,,,,，公司的主打产品的电控系统进行介绍。，,(, ,,,矾,公司,,,,，,,,,型卷接机组电控系统 ,,,,?订,,,卷接机组是,,,玳,公司高速卷接机组的主要机型，生产速度为,,,,,支，分钟，其电控系统与,,,,?,,,,的电控系统相比有了显著的改进，其中最为突出的就是采用了多种现场总线，并在此基础上采用,台西门子,,系列,,,完成了机组的生产控制，并增加了人机界面，用以监控机组运行状态，构成了一个比较完整的现场总线控制系统，其结构如图,(,所示( ,,,总线 图,(, ,,,,蹦,,,卷接机组电控系统结构„,„,,, 系统中作为上位监控站的,,,,,计算机系统选用的是基于,,,总线的工控机，操作系统选用,,,,,,,(,,,总线通信接口板，串行通信接口板，,,,,，,,,总线通信接口板都通过,,,总线相连，可与机组各功能模块和,,,进行数据传输，完成机组控制参数的设定和运行状态数据的采集。 卷烟机、接装机和料斗的生产功能分别由各自的,,—,,, ,,,控制，电控柜中的主,,,则采用,,(,,,,型,,,，由它完成整个卷接机组的控 制和管理 四，,,大学硕士学位论文工作，包括机组连锁控制，与上位机,,,,,通信，,,,间通信和管理，数据和状态管理等。几个,,,之间通过,,,,，,,,总线通信，主,,,与工控机之间通过串口通信。高速信号处理、重量控制和稀释度检测等专用系统与工控机之问通过,,,总线通信(由于采用,,,进行过程控制，上位机使用工控机和触摸屏，并采用总线和串行通信技术，整个结构变得简洁合理，机组各部分间的信息交换变得流畅，与工厂管理信息系统的连网与信息交换也更加容易。,，,(, ,,,,，公司,,,,,,系列卷接机组电控系统 ,,,,，公司是世界领先的卷接机组制造商，其,,,,,,系列卷接机组以其出色的性能占据着国际卷接机组市场的最大份额。下面对其生产能力为,,,,,((,,,,,,支，分钟的,,,,,,,,,单烟枪型和生产能力为,,,,,支，分钟的,,,,,,,(,双烟枪型超高速卷接机组电气控制系统加以介绍。 ,,,,,,,, 图,(, ,,,,,,,,,卷接机组电控系统结构„,” , 四川大学硕士学位论文 图,(,为,,,,,,,,,型卷接机组的电控系统结构图。,,,,,,,,,电控系统采用了三层总线:用于，,,、阀岛和总线仪表等现场仪器设备的,,,,，,,,总线;用于生产线处理器(,,,)、重量控制系统(,,,)、烟支检测系统(,,,)和专门处理快速，,,信号的,,,,，智.